刘恕：人类利用自然，实现可持续发展的科学依据——地带性规律

【海潮天下·编者按】自然地带性规律是地理学与生态学的根本准则，也是人类在地球陆地表层开展生产实践与生态治理的理论基础。刘叔恕先生的这篇新作以一系列历史事实为依据，深入探讨了这一规律在实践中的意义与边界。

20世纪80年代的“采种支甘”活动，因为未能充分考虑植物生长的地带性条件，最终未能取得预期效果。这一案例表明，即使怀着良好的初衷，如果忽略了自然规律，也难以实现既定目标。与此同时，文中也展现了尊重地带性规律的成功实践：陇中地区近年来立足本地自然环境特点，发展马铃薯和中药材种植，形成了可持续发展的特色产业；民勤绿洲通过以节水为核心的治理措施，使生态状况得到明显改善。这些探索为干旱半干旱地区的生态保护与产业发展提供了有益借鉴。

国际上同样不乏相关经验。美国“罗斯福防护林带工程”和苏联“斯大林改造自然计划”虽然规模宏大，但因超越了当地的自然条件阈值，最终未能实现长期可持续的生态效益。这些案例进一步印证了遵循自然规律的重要性。

本文所呈现的国内外经验表明，无论是生态治理还是区域发展，都需要深入认识并尊重自然规律。只有将人的主观能动性与客观自然条件相结合，才能实现人与自然的和谐共生，推动可持续发展。“以史为鉴、开创未来”，特恳请刘恕先生许可、授权将本文分享，作为“水土保持与荒漠化防治一级学科建设”系列文集之一，希望让读者从中获得有益的借鉴和启迪。（编者按/Linda）

本文约6200字，阅读约12分钟

作者 | 刘恕

1899年，俄国土壤学家B. B. 道库恰耶夫发表《关于自然地带学说》一文，标志着地带性学说的诞生。所谓“地带性学说”，系指在地球的陆地表层，存在着自然环境各要素（如气候、土壤、植被、动物等）保持特征相对一致性，并按照一定方向、有规律地呈带状排列的空间分异现象。地带性规律的产生，源于地球球形和地轴倾角导致的太阳辐射能分布不均及热量差异的影响。例如，太阳光热自赤道向两极递减，促使地球表层出现随纬度变化而发生的自然环境各要素（如气候、土壤、植被、动物等）自然综合体的空间分异，称作“纬度地带性”；与之相应，由大气环流对水汽输送沿程分异而呈现的自然综合体分异，称“经度地带性”；随山地和高原的高度增加，辐射平衡和水分变化呈现类似纬度地带序列，称“垂直地带性”。由“纬度地带性”“经度地带性”以及“垂直地带性”共同构建的地带性规律，是地理环境的根本特征。

理论是实践的先导，具有为实践提供指导、推动实践发展的价值。对于幅员辽阔的我国来说，尤其在自然禀赋特殊、生态平衡极为脆弱的干旱荒漠地区，通常在变量多、周期长的生态工程建设过程中，遵循地域分异规律的地带性特点更为重要。如果在生产活动的实践中忽略了地球表层地域分异规律，既会出现徒劳无功、令人困惑的败笔，也会酿成破坏生存环境的苦果。回顾过往，那些亲身经历、亲耳听闻、层出不穷的真实故事浮现眼前，“前事不忘，后事之师”，让我们从过往的事故中汲取智慧，提升认知水平。

一、并未如愿以偿的好心实意活动

20世纪80年代初，改革开放的春风吹遍中华大地，激发了久郁于人们心中“要过上好日子”的热情。此时，早已“陇中苦瘠甲于天下”的甘肃陇中地区，引起了国人极大的关心。

甘肃陇中地处黄土高原西北部，兰州以东、秦岭以北，属荒漠草原和温带草原地带。年降水平均300～500毫米，集中在7、8月份，常以暴雨形式出现，年际间变率大，经常出现干旱年份。陇中的黄土土壤含水量低，稳定性差，遇暴雨时水土流失严重，干旱时又风吹土扬，形成千沟万壑、土浪起伏的地貌，生态平衡极为脆弱。

陇中自秦朝开始便进入中央版图，一直是中原王朝的西陲门户。两千余年的历史过程中，陇中人类活动频繁而活跃；随时间推移，人口数量日益增多，生态环境压力逐年加重，陇中脆弱的生态环境变得越发难以支撑人类生存的基本保障。我们曾选取年降水量在250～450毫米之间的定西、张北、尚义、沽源四县为例，以国际通用的满足正常生命活动的人均日常需求热量（12552×10³焦耳）作为评估标准，探寻地处半旱区人口众多的四县可能满足的每人可占有的粮食热量（10³焦耳）作比对，结果如下表。

地处半旱区人口众多的定西、张北、尚义、沽源四县人均占有的粮食热量均低于国际通用的满足正常生命活动所需热量标准。其中处于“苦甲天下”的甘肃定西为最低“在尚无法满足居民基本温饱情况下导致对自然环境利用过度缺乏对自然环境的管理而最终使土地荒漠化日益严重”（刘恕1988；《中国沙漠》1988年第1期）。粮食短缺与贫困相互交织导致对自然环境的过度利用最终引发荒漠化。甘肃陇中正陷入“贫瘠的土地产生贫困的人群贫穷的人群制造贫瘠的土地”的泥沼一直难以摆脱“陇中苦瘠甲于天下”的窘境。

1983年起，甘肃提倡以“种树种草、发展畜牧、改造山川、治穷致富”取代“以粮为纲、全面发展”，作为当时的一种大政方针。为助力甘肃“种树种草、治穷致富”，陇中摆脱“苦瘠甲于天下”窘境，1983年7月共青团开展号召全国青少年为陇中贡献树草籽种的“采种支甘”活动。“采种支甘”得到全国各地热情的青少年积极响应。

自此，来自幅员辽阔我国的南方边陲、北国雪乡以及全国各地的常青的松柏、古老的银杏、多见的桑、槐、椿树、泡桐还有热带榕树、樟树等等各种籽种，以及来自少先队员所采集的身边绿化庭院花草树木籽种，一包包、一袋袋携带着爱心和实意，由全国各地纷沓而至甘肃。

我们姑且先不去讨论，种树种草是否为定西摆脱苦瘠而致富的发展方略；仅就由一个幅员辽阔，领土面积跨越几个自然地理气候带的我国，各地纷沓而至的各种林、草籽种而言，显而易见，忽略了自然地带性规律。加之各地籽种并未经检疫筛选，纯度低下，充满杂籽，有的并未成熟，并发现带有病虫，存有传播植物病虫害的危险，为此不得不将路远迢迢、饱含热情寄至甘肃定西车站的林、草籽种，就地焚毁，以防止带入病虫害。

当时，中国地理学会在兰州召开理事会，与会学者专家认为，“采种支甘”群众性活动无益于陇中摆脱贫困，劳民伤财，建议停止。专家建议以及“支甘”种子出现的问题，通过媒体向上反映，很快得到中央支持。自1986年5月，这场青少年好心实意“采种支甘”活动便停止了。

时光作证，岁月为鉴。近年来，曾“苦瘠甲于天下”的陇中人，尊重地带性规律，顺应本地自然环境特征，围绕传统作物马铃薯和中药材发展特色经济，走上绿色可持续发展的道路。

定西作为“马铃薯之乡”（全国马铃薯全产业链发展高地），已构建起从种薯培育到深度加工的产业链条；陇中以黄芪、党参、当归等药材之乡闻名于世，2024年带动55万户农民户均增收。走上可持续发展之路的陇中开始治理沟壑，水土保持率逐年提高，在建设中国现代化进程中迎来新发展时期。

至今，在兰州滨河路上，我们仍可见到一座纪念上世纪80年代初“种树种草”的小型雕塑。它既展现上世纪80年代初人们为摆脱贫困的激情；同时也可透过它，给人以感悟和启迪，告知人们，在从事各种经济、生产活动，制定区域发展规划时，不可忽视作为生产实践活动基石的地带性规律。

二、残留的鱼鳞坑和零星的“小老树”

甘肃陇东地表由第四系黄土覆盖，河流切割形成平坦的塬地和起伏交错的梁峁。车行陇东塬上，偶见起伏交错的梁峁地上有着残留的鱼鳞坑和零星的、孤立着的被群众称为酷似人生衰弱老年的“老头树”。

“老头树”，顾名思义即为林业术语中的“小老树”，指树龄虽大但树体矮小、长势衰退的树木（据不完全统计，全国沙地上的“小老树”数以百万亩计）。甘肃陇东梁地上的“小老树”，大多为枝叶稀少、长势衰弱、濒临枯萎，胸径不足10厘米、树高不过2米，生长十分缓慢的人工栽植的二白杨。

二白杨（Populus gansuensis C. Wang）属杨柳科杨属植物，为乔木，高可达20米，分布于干旱的甘肃河西走廊有水灌溉的渠旁路旁。常年有水肥滋润的二白杨，枝繁叶茂，挺拔的树干可高至20米。显而易见，地处暖温带、年降水400～700毫米间的陇东地区，当年雨水可滋养农作物，为适宜旱作农业的地区，但失去灌溉水肥滋养、生长在起伏交错的梁峁上的二白杨，当然会衰败死亡或停滞正常生长发育。

这些残留的鱼鳞坑和零星的二白杨小老树景象，好似一本被翻开的教科书，页面上记录下当人们无视地带性规律——这一人类认识自然的钥匙和从事生产实践的理论基石——而盲目地按照自我的意愿“巧妆打扮”自然界，这是在起伏梁峁地上“小老树”出现的必然后果。

车在黄土塬上沿路继续前行，“老头树”渐行渐远、渐少，泡桐、楸树（Catalpa bungei）、盛开着紫花的紫荆木、山杏、侧柏、沙棘，迎面映入眼帘。

“实践是检验真理的标准”，实践的检验更能够提升人们的智慧。经历实践检验，人们开始选用适应贫瘠坡地的乡土树种，将油松、国槐、山杏、侧柏、沙棘、檉柳、紫穗槐等混交的人工植被铺设在丘陵起伏、沟壑纵横的坡地上。

“小老树”消失，乡土树种——云杉、国槐、侧柏、沙棘——出现，表明地带性这一人类在地球陆地表层从事生产实践的理论基石的真理光辉，业已清晰地呈现在人们面前。

三、衰败的沙枣林

沙枣（Elaeagnus angostifolia），胡颓子科，胡颓子属，落叶乔木或小乔木，根系发达，有根瘤，天然分布于荒漠及半荒漠内陆河两岸及地下水溢出带，为荒漠内陆河河岸林结构中的旱中生树种。沙枣蒸腾强度高，枝繁叶茂的沙枣蒸腾耗水量很大。据俄国学者叶利谢耶夫资料，一株10年生、枝繁叶茂、约有10公斤叶片的沙枣树，每个生长季将会蒸腾掉9.2立方米的水。如果我们按每亩生长133株的密度估算，则每亩每年蒸腾消耗水量达1226立方米。

然而这一蒸腾强度高、耗水量很大的树种，曾在年均降水量仅150～200毫米、蒸发量近2000毫米的武威市大面积栽植。据有关资料，武威曾拥有沙枣林20万亩以上。如此大面积沙枣林地，就好似绿色抽水机，与其他新增农业项目发展导致的灌溉用水量增加一起，共同造成地下水位下降。20世纪后半叶，武威的地下水位从10米下降至20～40米，直至沙枣根系无水可吸，沙枣片林枯梢死亡面积达13.5万亩（占历来栽植面积的67.5%）之多，沙枣林人工生态系统崩溃。

大面积沙枣林人工生态系统的崩溃虽事在必然，但其后果影响到了石羊河水系下游的尾闾绿洲——民勤。民勤绿洲是内陆河石羊河尾端的“最后的绿洲”，被腾格里和巴丹吉林两大沙漠环抱，是典型的干旱荒漠地区中正在退化的人类居住地。一段时期以来，由于石羊河流域上游经济活动用水增加，进入民勤绿洲的水量本已开始逐年减少，加之营造大面积耗水量大的沙枣林和绿洲内新垦农地对地下水的开采，地下水位日趋下降，个别地段降至40米，引发民勤绿洲土地荒漠化。

民勤绿洲的遭遇，既折射出干旱荒漠地区土地荒漠化的演进过程；同时也使民勤绿洲成为引人关注的检测荒漠化防治能力的考场。民勤绿洲是否会成为第二个罗布泊而消失？一张严峻的考卷摆放在省、市和民勤的干部、群众面前。

面对正在衰落的民勤绿洲，省、市和民勤的干部、群众结合多方实践，给出了“增强节水意识，以节水为核心”的答案。以“节水为核心”的措施包括：退耕、关井；变广种薄收为农膜保墒节水，利用塑料大棚集约经营农业；调整产业结构，加快发展草食畜牧业；收缩绿洲边远散居住户，集中供水；以及选用适生本地生态环境的梭梭（Haloxylon ammodendron）为营造人工植被固沙的主体植物等。这些举措共同构成一个符合自然规律、切合实际又便于操作的可行方略。

在中央、省级相关部门支持扶植，干部群众认识一致努力下，民勤绿洲迈出了具有开创性战略意义的一步，一个曾衰败着的石羊河尾端最后绿洲得以“浴火重生”。《中国绿色时报》曾刊出意大利环境国土部部长代表瓦伦蒂尼的发言：“中国政府在干旱荒漠的阿拉善农区，走出传统生产方式，采用节约用水、多采阳光的现代化农业技术，配合种植业结构向商品化的转变，使退化土地得以有效利用，产品产量和产品类型增多，农民收入也显著增加”（《中国绿色时报》，2006年31日），客观评价了“浴火重生”的民勤绿洲。

民勤绿洲的真实故事，让人们进一步感受到：地带性规律不仅是人们认知自然的钥匙，更是人类在地球表层合理利用自然、实现可持续发展的科学依据，以及制定区域发展规划的理论基础。理论基础是实践的基石，人们在实践中，不可忘却它、忽略它！

四、“显赫林带工程”的千秋

被称作“显赫林带工程”是指在过往的20世纪，以两个显赫名字冠名的林带建设工程：一是美国的“富兰克林·罗斯福防护林带建设工程”（1935~1942），一是苏联以斯大林冠名的“改造大自然计划”中的林带建设工程（1948~1953）。两大林带建设工程都兴师动众，都曾经是时代的最强音。

“罗斯福防护林带工程”纵贯六个大草原州，形成宽160.9千米、长1850千米的林带，总计植树约2.23亿棵（以欧洲赤松、美洲榆、杨树、椵树等乔木为主，外缘有低矮灌木配置）。到1942年，这项堪称美国林业史上最大的生态工程已隐约展现。

▲上图：《平原农田需要树木》，这是美国政府工作项目署（WPA）在1936~1940年间制作的一幅丝网印刷海报，旨在宣传通过种植防护林以防止土壤侵蚀和改善农业环境。原作收藏于美国国会图书馆（Library of Congress）。图源：Prairie States Forestry Project（林肯州）；海报设计：J. Dusek

▲上图：1933~1942年美国防护林带项目主要种植区域示意图，来源于美国林务局，公有领域。

“斯大林改造自然计划”预定的目标，除实行草田轮作制、修建水库和池塘以增加农业用水源外，还包括在1950年到1965年的15年间，营造总长度5320公里、面积达570万公顷、走向为东北—西南向的国家林带建设工程，以橡树（Quercus rubur）为主，伴有白桦、白杨等树种。在1949—1953年的五年间，该项工程已完成营建防护林289万公顷，保存184万公顷。

▲上图：前苏联时期的一张宣传海报，反映了当时“斯大林改造大自然计划”的实施情况，可以看到当时开展防护林带建设、灌溉和草田轮作等生态工程的宏图。该海报原作创作于1940年代，摄影：Igor Podgorny

时光流逝。1954年调查发现，“罗斯福防护林带工程”保存率已降至近半；2002年4月，作家蒂莫西·伊根进行实地考察时，“偶尔能遇一排榆树或毛白杨，尽管被风吹得扭曲变形，零散矗立。富兰克林·罗斯福宏大的乔木梦而种下的树，大都消失。”

据有关资料（赵宗哲主编，《农业防护林学》，中国林业出版社，1993），1960年，冠以显赫名字的“斯大林改造自然计划”的林带工程营造的防护林面积仅保存6万公顷，为1949—1953五年间营造面积的2％。不言而喻，一项冠以显赫名字“斯大林”的林带工程亦已消失。

斯大林改造大自然计划（Сталинский план преобразования природы）是前苏联在1948年由斯大林发起的一项大规模生态工程计划，旨在改善干旱和沙化地区的自然环境。该计划通过建设防风林、植树造林、发展灌溉系统和水利工程，防止水土流失和沙尘暴，同时提高农业生产能力。计划涉及数百万公顷土地，是苏联历史上最早、规模最大的生态改造工程之一。上图是当时的一张海报。图源：https://studfile.net/preview/5808202/

诚然，两大林带工程的损毁有多种因素的耦合。“斯大林改造大自然计划”的消失，与政局变换、人亡政息以及政治干预下李森科技术路线（橡树丛植法）失误等诸多因素有关；“罗斯福总统提出植林工程”也与小麦价格飙升、受利益所驱农民砍掉防风林带种小麦等社会因素关联。

但不能忽视的是，在“罗斯福总统在提出植林工程”初期，已有学者提出“人类无法改变大平原的基本自然属性，植林工程要慎行”的警告；1955年，当“斯大林改造大自然计划”的防护林带营造最为轰轰烈烈的前五年时间，苏联林业研究所科学家已得出“在荒漠草原主要限制因素是缺少降水，在没有引水灌溉的条件下，造林难以成功”“在干草原的平原无论用播种或栽植营造片林，都不见得是合理”（林研所第21卷论文集 Труды института леса, том XXI）的结论。

可见，两大显赫林带工程失败结局的根本原因，是超越了干草原和荒漠草原地带的地带性阈值和临界。“人类无法改变自然的属性”，违背了地带性规律，结果必然产生事与愿违的后效，即便是显赫的领导人命名也未能避免以败笔结束的后果。

人类在漫长地了解自然界、认识自然过程中，逐渐明白，“地带性规律”与人类活动有着极为密切的相关性，它是人类在地球表层合理利用自然、实现可持续发展的科学依据，以及制定区域发展规划的理论基础。

▲上图：科学家精神。©Linda Wong摄影 | 海潮天下（Marine Biodiversity）

声明：本文仅代表资讯和作者本人观点，供读者参考。

作者 | 刘恕

成文 | 2026年1月于熙康云舍

编辑 | Linda

▲上图：本文作者刘恕先生

本文是水土保持与荒漠化防治学一级学科建设系列之“40年荒漠化防治策略的创新与提升”系列文。感谢中国荒漠化领域研究带头人、中国科协原副主席刘恕先生的精彩分享！

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